5月7日（周四）名师讲坛：超高温陶瓷
北京交通大学“与大师面对面”名师讲坛系列活动
（机电学院，2015年春季第9周）
【主 题】：用材料基因组方法预测不脆可加工的超高温陶瓷
【主讲人】：周延春，中国航天材料及工艺研究所研究员，博士生导师，先进功能复合材料技术重点实验室副主任。
【时 间】：2015年5月7日（星期四）下午15：00-17：00
【地 点】：机电学院大会议室（机械工程楼Z802B）
【主 办】：研究生工作部
【承 办】：机电学院
【主讲人简介】：
周延春，航天材料及工艺研究所研究员，博导，先进功能复合材料技术重点实验室副主任。世界陶瓷科学院院士，美国陶瓷学会会士。
1985年毕业于清华大学，1988和1991年在中科院金属所分别获得硕士和博士学位。1992-1994年在美国密苏里大学做博士后。长期从事高温陶瓷及复合材料的多层次结构设计、制备和性能研究。在Annal Rev. Mater. Res., Inter. Mater. Rev., Acta Mater., J. Am. Ceram. Soc.等期刊上发表SCI论文350多篇，被引用8150多频次， H-因子47。获得中科院院长奖学金特别奖、国家科技进步二等奖、辽宁省自然科学一等奖、中科院技术发明二等奖、美国陶瓷学会Globle Star奖、国际衍射数据中心（ICDD）贡献奖(2009/2012/2014) 等奖励。获得国家杰出青年基金（1999）、中科院百人计划（2003）支持。
主要学术兼职和荣誉有美国陶瓷学会Fellow (2010), 世界陶瓷科学院院士（2010）, 亚太材料科学院院士（2013），美国陶瓷学会工程陶瓷部国际委员会主席（2009-2010），世界陶瓷科学院顾问委员会委员(2010-2014)，世界陶瓷科学院选举委员会委员（2010-2014），美国陶瓷学会Ross Coffin Purdy奖励委员会主席（2015），美国陶瓷学会出版委员会委员（2014-2018），美国陶瓷学会工程陶瓷部提名委员会主席（2015-），中国硅酸盐学会特陶分会副理事长。
主要国际学术期刊任职包括《J. Mater. Res.》Principle Editor, 《J. Am. Ceram. Soc.》和《Inter. J. Appl. Ceram.Tech.》Associate Editor, 《J. Mater. Sci.&Tech.》Vice-editor-in chief, 《J. Asian. Ceram. Soc.》Editor,《Inter. Mater. Rev.》、《Ceram. Inter.》、《J Ceram. Soc. Jap.》和《J. Adv. Ceram.》等杂志的Editorial board member。
【讲座简介】：
超高温陶瓷是高超声速飞行器的鼻锥、翼前缘、超燃冲压发动机的燃烧室和第四代核反应堆燃料包壳的关键材料。然而，本征脆性和缺陷敏感性限制了超高温陶瓷在这些极端环境下的应用。脆性的本质源于原子间的强共价键和离子键作用，从而导致位错的滑移困难。因此，改变脆性必须从电子结构和化学键特性的研究入手。材料基因组方法是通过建立多层次结构特性与宏观性能的关系和数据挖掘实现这一目标的有效方法。本报告首先从分析MAX相（Mn+1AXn, 其中M是过渡金属原子、A是IIIA或IVA族原子、X是C或N原子， n="1、2、3、4 、5等)的多层次结构（电子结构、晶体结构和显微结构）与宏观性能的关系入手，在此基础上提出不脆、可加工陶瓷的判据。这类材料综合了金属和陶瓷的共同优点：耐高温、抗氧化、抗热冲击、导电、导热、不脆、容易加工。它们的晶体结构可以被认为是A原子层插入到过渡金属的碳化物或氮化物的孪晶界上形成的Mn+1Xn层/A原子层交替排列构成的。晶体结构中的化学键呈明显的各向异性，即M-X为强共价键而M-A为弱的香蕉键。这类材料不脆的本质是M-A的弱香蕉键导致了低剪切模量和低剪切强度。根据MAX相的结构和性能关系，建立了寻找不脆超高温陶瓷的剪切模量和低剪切强度判据。应用这些判据，预测了一些列的碳化物、氮化物、硼化物和氧化物（包括稀土硅酸盐）超高温陶瓷，并揭示了决定它们性能的本质。报告后半部分主要介绍对这些新型碳化物、氮化物、硼化物和氧化物（包括稀土硅酸盐）超高温陶瓷的性能预测和实验验证。